阿司匹林中乙酰水楊酸含量測定的問題探討

熊曉丹+孫丹+吳雪亭+伍曉春

摘要：阿司匹林是生活中常用的一種解熱鎮痛藥，其雜質水楊酸對人體有毒。因此，測定阿司匹林有效成分的含量是藥品質量檢驗的重要內容?，F行魯科版高中教材是選用返滴定法測定其有效成分的含量，在闡述實驗原理時，由于忽略了酚鈉在鹽酸酸化下能形成酚的事實，導致推導的阿司匹林有效成分含量的計算關系式不正確。從定量計算的角度證實在返滴定計量終點時，乙酰水楊酸的存在形式為游離酚而非酚鈉，并更正計算關系式。

關鍵詞：阿司匹林；乙酰水楊酸；返滴定法；含量測定

文章編號：1005–6629（2015）10–0091–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

阿司匹林是常用的解熱鎮痛藥之一，由于其雜質水楊酸對人體有毒，因此現行2010年版《藥典》將測定其有效成分的含量列為藥品質量監控的重要內容。魯科版《實驗化學》[1]教材選用返滴定法測定其有效成分的含量。筆者以復方乙酰水楊酸片（以下簡稱阿司匹林）為例進行數次實驗，并依據教材所給的計算關系式進行計算，但最終算得有效成分的含量遠遠小于理論值220mg/片。通過對實驗過程的反思和實驗原理的分析，筆者將問題焦點聚集在教材中有關實驗原理的闡述上。教材認為在返滴定過程中，鹽酸僅能中和過量的氫氧化鈉，而不能酸化溶液中的酚鈉鹽使之成為酚。因此，本文將從定性分析和定量計算的角度，證實在返滴定終點時酚鈉鹽已被酸化為酚。

2 實驗原理

用鹽酸返滴定加有酚酞的阿司匹林待測液時，待測液由紅色恰好褪去時即為滴定終點。由酚酞的變色范圍可知，此時溶液的pH≈8。查閱資料發現，水楊酸鈉中酚羥基的pKa≈12，若加NaOH溶液可將酚羥基轉化為酚鈉；若繼續加鹽酸調節溶液的pH<12時，酚鈉又恢復為酚羥基。由此，筆者推測阿司匹林待測液在用鹽酸返滴定的過程中酚鈉被鹽酸酸化為酚。在阿司匹林水解、返滴定過程中，所涉及的化學反應有：

（1）乙酰水楊酸的水解

3 實驗思路

本文從定性分析和定量計算角度判斷返滴定終點時酚鈉能否被鹽酸酸化為酚。一方面，利用二元酸的pKa1和pKa2數值從理論角度分析水楊酸的存在形式，并用FeCl3溶液對酚進行定性檢驗的分析方法。另一方面，進行定量分析實驗并依據筆者推導的計算關系式，定量計算乙酰水楊酸的含量是否符合藥品說明書標示的含量范圍。若符合，則說明返滴定終點時酚鈉能被鹽酸酸化為酚；同時也間接表明教材關于阿司匹林含量的計算關系式表述不正確。

4 實驗儀器與試劑

儀器：研缽1個、酸式滴定管1支、堿式滴定管1支、恒溫水浴鍋1個、分析天平1臺、100mL容量瓶1個、移液管（25mL、10mL）各1支、50mL量筒1個、250mL錐形瓶3個、100mL燒杯1個、80mm表面皿1個、玻璃棒1根、膠頭滴管1支

藥品：鄰苯二甲酸氫鉀、NaOH溶液、HCl溶液、FeCl3溶液、復方乙酰水楊酸片（西安利君制藥有限責任公司生產，國藥準字：H61021710）、酚酞試劑、蒸餾水

5 實驗過程

5.1 定性分析

定性分析主要包含理論分析和定性鑒定兩部分內容。理論方面，運用二元酸存在形式的分布曲線進行說明。二元弱酸的一級、二級電離平衡常數，常分別用Ka1、Ka2表示。根據二元酸存在形式的分布曲線可知[2]，當溶液的pH介于二元酸的pKa1和pKa2之間時，溶液中該二元酸的存在形式主要為其一級電離后的離子。查閱資料發現[3]，水楊酸的電離平衡常數分別為Ka1=1.05×10-3，Ka2=4.17×10-13，對應的pKa分別為pKa1=3.00，pKa2=12.38；其次，由酚酞的變色范圍可知，在返滴定計量終點時溶液的pH≈8。綜上所述，在返滴定達到計量終點時溶液滿足pKa1

5.2 定量計算

5.2.1 NaOH溶液濃度的標定

準確稱取0.4～0.5g鄰苯二甲酸氫鉀三份，分別置于250mL錐形瓶中，加25mL蒸餾水，待完全溶解后再加l～2滴酚酞指示劑。用待測NaOH溶液滴定至溶液呈微紅色，且半分鐘不褪色即為滴定終點，平行測定3次，具體實驗數據如表1所示。

5.2.2 HCl溶液濃度的標定

由移液管移取25.00mL NaOH溶液于250mL錐形瓶中，加l～2滴酚酞指示劑。用待測HCl溶液滴定錐形瓶中的NaOH溶液，當溶液的紅色恰好褪去時即為滴定終點，平行測定3次。之后，由酸、堿溶液的體積比和NaOH溶液的濃度，計算出HCl標準溶液的濃度，具體實驗數據如表2所示。

5.2.3 乙酰水楊酸含量的測定

（1）用分析天平精確稱量3片阿司匹林藥片的質量，計算出每片阿司匹林藥片的質量為0.5132g，用研缽將其研磨成粉末狀待用。

（2）稱量0.2226g阿司匹林粉末并放入100mL燒杯中，加入50.00mLNaOH標準溶液，蓋上表面皿后將其置于80～85℃的恒溫水浴中加熱15min。

（3）迅速用流水冷卻燒杯，將冷卻后的溶液定量轉移至100mL容量瓶中，稀釋至刻度、搖勻，作為阿司匹林待測液。

（4）用移液管準確移取10.00mL阿司匹林待測液于250mL錐形瓶中，加水20mL，滴加2滴酚酞，用HCl標準溶液滴定至溶液的紅色恰好消失即為滴定終點，平行測定3次。實驗數據如表3所示。

6 實驗說明

（1）該實驗所用的氫氧化鈉和鹽酸溶液均為實驗室新鮮配置。阿司匹林待測液的水解過程是在80～85℃的恒溫水浴中進行，水解時間約15min，水解過程中盛裝阿司匹林待測液的燒杯用表面皿蓋住封口。

（2）藥品說明書標示的乙酰水楊酸含量為220mg/片。2010年的《藥典》對乙酰水楊酸含量的實測值規定：片劑中藥品含量為標示量的95.0%～105.0%范圍內均合理，經折算得到含量的合理范圍為209～231mg/片，本文實測值為211.6mg/片，符合藥品說明書標示的含量范圍。

7 實驗結果

本文從定性分析和定量計算角度可以說明，在返滴定時鹽酸不僅能中和阿司匹林待測液中過量的氫氧化鈉，同時能將酚鈉酸化為酚。由此可以斷定，使用返滴定法測乙酰水楊酸含量實驗的過程中1mol乙酰水楊酸只能消耗2mol NaOH[4]。因此，阿司匹林藥片中乙酰水楊酸含量計算的關系式應更正為：

測定阿司匹林中乙酰水楊酸含量的實驗，是教師引導學生從定量角度認識有機化合物不同官能團酸性差異的最佳實例，教師應當對該實驗有較好的把握，切不可忽視細節。筆者以此為例進行具體分析，希望一線中學教師能在以后該實驗的教學中引起重視。

參考文獻：

[1]王磊主編.普通高中課程標準實驗教科書·實驗化學（選修）[M].濟南：山東科學技術出版社，2007：81～85.

[2]武漢大學主編.分析化學上冊（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2007：116～118

[3] http：//wenku.baidu.com/link？url=buDUJktnGDtL Asw8qrgonG7QNflt7vaHxFJIcZfUsPeLBfuSXjKQ8MuyNpx04xxC_ps5qSTdXTxlPW6kZgoGU7KGTDvDiTedYvVeFm41XS.

[4]孟哲，張冬亭，王力川.返滴定阿司匹林片劑中乙酰水楊酸含量的實驗改進[J].邢臺學院學報，2006，21（4）：110～111.